[實(shí)用新型]一種靜電聚結(jié)快速評價(jià)系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201420787249.7
• 申請日: 2014-12-12
• 公開（公告）號(hào): CN204228438U
• 公開（公告）日: 2015-03-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊東海;何利民;呂宇玲;羅小明;閆海鵬;田成坤
• 申請（專利權(quán)）人: 中國石油大學(xué)（華東）
• 主分類號(hào): G01M99/00
• 分類號(hào): G01M99/00;C10G33/02
• 代理公司: 青島海昊知識(shí)產(chǎn)權(quán)事務(wù)所有限公司 37201
• 代理人: 張中南;邱岳

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于一種靜電聚結(jié)快速評價(jià)系統(tǒng)及方法，用于對同軸圓筒形靜電聚結(jié)器的聚結(jié)效果進(jìn)行評價(jià)，對電場強(qiáng)度、電場頻率和電場波形等電場參數(shù)進(jìn)行優(yōu)選，屬于油氣集輸系統(tǒng)油田采出液脫水技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

油田采出液很少是純凈的原油，一般都包含有伴生水和溶解氣。原油中游離水沉降分離的相當(dāng)快，但以乳狀液形式存在的水則很難分離，因此在三相分離器之后通常還需要電脫水器處理油包水乳狀液。其基本原理是對乳狀液施加高強(qiáng)電場，增加分散水滴的碰撞和聚集，促進(jìn)水滴聚結(jié)，加速油水分離。

傳統(tǒng)的電脫水器多為臥式罐結(jié)構(gòu)，網(wǎng)狀的裸露金屬電極分層布置于罐體上部，在相鄰的電極上施加不同的電壓，其間形成電場。由于電極裸露，容易在電極間形成傳導(dǎo)電流，既增加了能耗又帶來了短路的危險(xiǎn)，因此新型靜電聚結(jié)器應(yīng)運(yùn)而生。新型靜電聚結(jié)器通常采用絕緣電極和金屬電極交替排列組成，而絕緣電極由金屬電極和絕緣層組成。美國專利US?6136174公開了一種原油脫水用靜電聚結(jié)器(CEC)，其電極部分是由絕緣電極和金屬電極以同軸圓筒的形式交替排列。中國專利200710015911.1(授權(quán)專利公告號(hào)CN?101173182A)公開了一種原油乳狀液靜電脫水器，其聚結(jié)段安裝在電脫水器上部，電極部分也是由絕緣電極和金屬電極以同軸圓筒的形式交替排列。這種形式的電極充分利用了空間，具有結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積小等優(yōu)點(diǎn)。目前，靜電聚結(jié)器產(chǎn)品大多在使用現(xiàn)場安裝之后再進(jìn)行調(diào)試，以確定工作參數(shù)。但是由于不同區(qū)塊所形成的油包水乳狀液物化性質(zhì)有所不同，能夠?qū)λ螌?shí)現(xiàn)有效電聚結(jié)的電場強(qiáng)度、電場頻率和電場波形等也有所不同，因此在安裝靜電聚結(jié)器之前評價(jià)油包水乳狀液通電后的聚結(jié)效果，優(yōu)選電場參數(shù)，對于靜電聚結(jié)器的設(shè)計(jì)和變壓設(shè)備的購置具有重要意義。

油田原油含水率的測定方法主要有《GB/T?8929-2006原油含水量的測定蒸餾法》和《SY/T?5402-2008原油含水量的測定電脫法》。蒸餾法時(shí)間較長，一組測試至少一個(gè)小時(shí)。目前油田常用的DTS型原油含水電脫分析儀由由高頻高壓脈沖發(fā)生器、脫水電極及玻璃計(jì)量筒等組成。但該設(shè)備也存在一定缺陷，如外電極與玻璃計(jì)量筒間存在空氣，導(dǎo)致電場發(fā)生變化；計(jì)量筒底部為錐形結(jié)構(gòu)，使得電場發(fā)生畸變，降低了電場精確度；高壓脈沖發(fā)生器僅能輸出脈沖信號(hào)，不能對波形信號(hào)進(jìn)行優(yōu)選。

鑒于以上原因，有必要發(fā)明能夠?qū)o電聚結(jié)效果進(jìn)行快速評價(jià)的方法及實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，以便能夠?qū)Σ煌瑓^(qū)塊的油包水乳狀液最優(yōu)電場參數(shù)進(jìn)行優(yōu)選，為靜電聚結(jié)器的設(shè)計(jì)和運(yùn)行提供依據(jù)，使得設(shè)備設(shè)計(jì)更合理，使用更高效。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型一種靜電聚結(jié)快速評價(jià)系統(tǒng)，針對不同油包水乳狀液最優(yōu)電場參數(shù)不同，靜電聚結(jié)設(shè)備現(xiàn)場調(diào)試時(shí)間較長的特點(diǎn)，能夠?qū)τ桶闋钜红o電聚結(jié)效果進(jìn)行快速評價(jià)并對電場參數(shù)進(jìn)行優(yōu)選，其實(shí)驗(yàn)結(jié)果能夠?yàn)殪o電聚結(jié)器的設(shè)計(jì)提供依據(jù)，為供電設(shè)備的選型提供幫助，使靜電聚結(jié)設(shè)備更高效的運(yùn)行。

一種靜電聚結(jié)快速評價(jià)系統(tǒng)，包括高壓電源放大器和示波器，其特征在于還包括任意波形發(fā)生器、小型靜電聚結(jié)器、水浴、以及由顯微鏡、數(shù)碼相機(jī)和計(jì)算機(jī)組成的粒級分析系統(tǒng)；所述的任意波形發(fā)生器經(jīng)高壓電源放大器放大后通過高壓電纜輸出至小型靜電聚結(jié)器，并在小型靜電聚結(jié)器內(nèi)產(chǎn)生高強(qiáng)電場，所述的小型靜電聚結(jié)器由水浴控制恒定溫度，所述小型靜電聚結(jié)器反饋出的電壓和電流信號(hào)分別通過電壓信號(hào)線和電流信號(hào)線輸出至示波器，所述的數(shù)碼相機(jī)通過顯微鏡拍攝電場作用結(jié)束后的小型靜電聚結(jié)器里取出的油水乳狀液液滴圖像，并輸出至計(jì)算機(jī)得到水滴粒徑分布；

所述的小型靜電聚結(jié)器包括設(shè)有出水口和入水口的恒溫水槽，位于恒溫水槽內(nèi)的玻璃絕緣筒，將玻璃絕緣筒上下兩端進(jìn)行封閉的上部端蓋和同心固定柱，并有高壓電極從上部端蓋插入到玻璃絕緣筒底部的同心固定柱上，恒溫水槽內(nèi)充滿電解質(zhì)并設(shè)有一接地電極柱，所述的電解質(zhì)與接地電極柱構(gòu)成液體電極；

所述恒溫水槽的出水口和入水口分別與水浴連接。

所述上部端蓋中心設(shè)有軸向的中心通孔，所述同心固定柱上表面中心設(shè)有軸向的圓柱形凹槽，所述的高壓電極穿過上述中心通孔，且末端位于圓柱形凹槽內(nèi)而實(shí)現(xiàn)與玻璃絕緣筒保持同軸。

水浴通過水槽的入水口和出水口連接到恒溫水槽上，恒溫水槽內(nèi)的電解質(zhì)是NaCl溶液。